专题31菊花的组织培养

专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养学习目标：

1、掌握植物组织培养的原理

2、学会菊花的组织培养重难点：植物组织培养过程中使用的无菌技术知识回顾植物组织培养的概念是什么？离体的植物器官、组织、细胞;适宜的培养条件;形成完整的植株。基础知识（一）细胞的全能性1、定义：

生物的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。2、原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质（全套基因）。

从理论上讲，生物体的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能。

但是在个体发育中,细胞并不能表现出全能性,而是分化成各种组织和器官。

这是因为在特定时间和空间条件下,细胞中的基因会有选择性的转录翻译出各种不同的蛋白质,从而构成生物体不同的组织和器官。(1)全能性高则分化程度低

全能性最高的是受精卵，还没有分化；体细胞是高度分化的细胞也是全能性最低的细胞。

(2)

全能性的大小受精卵>生殖细胞(卵细胞、精子等）>体细胞植物细胞>动物细胞(动物细胞核具全能性)3、细胞的全能性与细胞分化程度的关系：

例、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为：

正确答案：A、细胞丧失了全能性

B、基因的表达有选择性

C、不同的细胞内基因不完全相同B

D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化

（二）植物组织培养的基本过程由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。脱分化去分化细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织愈伤组织哦！再分化

愈伤组织根或芽等器官（三）影响植物组织培养的因素共同探讨1营养：矿质元素：大量元素，微量元素植物激素：细胞分裂素，生长素

外因：内因：植物种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短

有机物：蔗糖、氨基酸等环境条件：适宜光照、温度、PH2、高等植物是光能自养型生物，为什么在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基？？1.同微生物培养基相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？

微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。此时的组织或细胞为离体的，细胞所生活的环境为液体有机物营养环境，而不能体现其整个植物体的光能自养。思考制备MS固体培养基外植体消毒

接种

培养栽培

移栽冲洗—酒精—无菌水冲洗—氯化汞—无菌水冲洗至少三次之上配制各种母液配制培养基灭毒实验操作接种过程切菊花茎段左手持瓶右手解绳攥膜左手持瓶旋转通过火焰右手夹菊花茎段插入培养基中封膜工作台消毒点燃酒精灯排列锥形瓶接种外植体1.前期准备启动超净工作台（打开吹风和照明灯开关）在等待外植体消毒的同时，做后面的准备工作—如点燃酒精灯、用酒精棉进行培养基和培养基瓶口的消毒、桌面的酒精消毒、准备无菌纸等。倒掉消毒液用无菌水反复冲洗多次灼烧接种工具，注意安全2.在酒精灯旁操作进行外植体切割和接种在无菌纸上切割外植体灼烧瓶口和镊子用镊子夹取外植体，迅速接种于培养基中，尽量使切口接触

培养基（幼嫩和细胞可充分接触营养物质，该细胞细胞没有细胞外的保护层）在植物组织培养的过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？探讨2植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高：用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，消耗了营养物质；微生物产生的代谢废物会毒害培养的对象；培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃。无菌操作的原因1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）2、外植体的消毒（酒精、氯化汞）3、接种的无菌操作（酒精、酒精灯——灼烧）4、无菌箱中的培养；5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？正常苗污染苗1、外植体带菌2、培养基及接种器具灭菌不彻底3、接种操作时带入4、环境不清洁污染途径结果分析与评价1、对接种操作中污染情况的分析2、是否完成对植物组织的脱分化和再分化3、是否进行了统计、对照与记录4、生根苗的移栽是否合格实验操作菊花组织培养的实验操作（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培

MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4℃保存配制好的培养基母液来制备。培养基母液：将各种营养成分按比例配制成的浓缩液。用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。常温保存配置各种母液选材：消毒：①流水冲洗②酒精处理③消毒液处理（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培外植体消毒要考虑药剂的消毒效果和植物的耐受力。菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝用70％的酒精擦洗工作台并用紫外线照射20分钟1、接种室消毒2、无菌操作要求操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。3、材料的切取和接种（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培4、接种注意事项①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上灼烧一遍，冷却后再接种。②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3－4块，菊的茎或叶6－8块，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件。③插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。旁栏思考题1、愈伤组织的培养从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。在无光条件下愈伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养。（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培2、愈伤组织的继代培养（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，移到新培养基上。继代培养一代为20d。若延长时间，培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为1－1.5cm时，就可以进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养。在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色。3、试管苗的培养当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的见光培养。（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培1、打开封口膜2、清洗转移珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培3、移栽（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（五）移栽（三）接种（四）培养（六）栽培

课题延伸探究植物激素的使用比例（A=生长素/细胞分裂素）对植物组织培养的影响

例如：设计对照实验

（1）不加植物激素（2）A＝1

（3）A＞1

（4）A＜1（四）、植物组织培养的应用：

（1）试管苗的快速繁殖（2）无病毒植物的培育（3）提取原料（4）人工种子（5）转基因植物的培育

现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成功，但由于成本较高，中国尚未应用于生产。

再分化材料性质、营养物质、调节物质、环境条件外植体的消毒接种基本原理:细胞的全能性基本过程:脱分化愈伤组织影响因素：操作流程：配制MS固体培养基培养移栽栽培本课题内容小结植物组织培养过程:离体组织或细胞植物体脱分化细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素>生长素细胞分裂素<生长素再分化植物细胞培养不需要光需要光1、培育无病毒植株2、

培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料）4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法4、植物组织培养的应用：3、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题达标检测1．下列四个选项中，肯定没有采用植物组织培养技术的一项是（）

A．花药离体培养得到单倍体植株

B．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株

C．基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株

D．细胞工程培育“番茄－马铃薯”杂种植株B2．在植物组织培养中，切取胡萝卜的外植体时一般选择（）

A．具有木质部的部分

B．具有韧皮部的部分

C．具有形成层的部分

D．具有髓的部分C3．菊花的花粉经组织培养可发育成一株幼苗，这一过程不涉及下列哪一项（）

A．有丝分裂、细胞分化、组织器官的形成

B．呼吸作用、光合作用、相关激素的调控

C．DNA的复制、转录、蛋白质的生物合成

D．等位基因的分离、非等位基因的自由组合D4．某花卉感染了植物病毒，叶子呈现疱状，欲培养出无病毒的后代，应采取的方法是（）A．用种子培养后代B．用无明显症状部分的枝扦插C．用茎尖进行组织培养诱导出植株D．用叶表皮细胞进行组织培养，诱导出植株C5．下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是（）A．幼嫩组织较成熟组织易培养成功B．给外植体消毒用70%的酒精C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D．生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于芽的分化D练习2、基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_____________等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_____________和_____